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根据目前高中物理课程的设置情况和物理课的教学特点,遵循由浅入深、循序渐近、个个击破的教学原则,整个高中物理能力培养可分为过渡阶段、正常阶段、提高阶段、完善阶段四个阶段完成。
1过渡阶段。学生由初中进入高中,由于知识台阶较大,加之一开始就遇到受力分析、力的矢量运算运动规律、动力学等问题,学生会感到困难重重,束手无策。因此,在高一第一学期的教学中,教师除按要求培养学生的识记、理解和简单应用能力外,要着重在培养学生的学习兴趣和良好的学习习惯上下功夫。刚上高一的同学,自学能力较差,课前预习和课后复习的任务难以落实,可根据课文,每节课给学生适量的阅读时间,教师指导学生阅读课文,以培养学生的阅读理解能力;为减少课堂的单调呆板气氛,可采用启发、演示、讨论等多种方法教学,以调动思维,活跃气氛,激发兴趣;可将主要概念、定律、定理等内容通过听写方式让学生记录,既控制了学生的注意力,又培养了学生的手脑并用和速记能力;可设置一些课堂作业,让学生在限定时间内完成,以培养学生的独立思考和速算能力。
2正常阶段。通过第一学期的教学,大部分学生都应适应高中物理的教学特点,达到正常学习状态。这时,教师的重点要放在按教学大纲和会考大纲的要求实施教学方面来。吃透教材,把握重点、难点,在每节课中贯彻落实能力培养目标。通过第二学期和高二学年的教学,全面完成会考大纲中要求的能力培养目标任务,使学生达到会考的能力和水平要求,顺利通过会考关。
3提高阶段。会考是水平考试,高考是能力考试。进入高三后,由于理科学生要参加物理高考,而力学和电学部分又是高考的重点,所以,在选修课教学中,在重点提高力学和电学知识水平的同时,要着重开拓学生的智能,培养学生发现问题和解决问题的能力以及独立创新的能力。教师的精力应放在精选习题、优化和组合试题上来,通过高质量的习题和试题,加强对学生的训练,以提高学生的五大能力,使之接近高考的能力水平。
4完善阶段。根据近年来物理高考试题考查知识点多、覆盖面大、命题新颖、题型多样化、智能性强等特点,在总复习教学中,教师要确定好复习目标,制定出教学策略,处理好教师与教材、教师和学生、学生和教材之间的矛盾,把握好以下的原则:重点知识结构化———抓各部分知识的中心点,将知识以此中心组织起来,形成知识网络,找出各网络间物理量的相互关系。
基础知识系统化———打破原教材的排序结构,系统地划分、归类和排列基础知识。难点
知识问题化———以问题解决难点,精编一些含有难点知识的习题,让学生在解题过程中消化和理解知识,突破难点知识。
习题结构梯形化——基、中、难一起练,让学生做适量的习题,提高思路,强化联系,加深理解。
复习方法多样化———在研究知识、研究学生、精选习题及教学方法等方面多下功夫。
二、确定各能力的培养措施
好的培养措施,既可达到培养目标,又可省时省力,起到事半功倍的作用。作为一个物理教师,应该因人、因材科学地确定每一能力的培养措施。如课堂以学生为主体,教师为主导,采用启发、讲解、指导、讨论等措施,激发学习兴趣,养成良好的学习习惯;恰当地安排习题,培养学生的解题能力;让学生自己动手动脑做实验,观察自然现象,用所学知识进行分析研究,得出正确的结论,培养其观察、实验能力;组织学生进行必要的讨论,发表自己的见解,通过对某一概念的形成、规律的得出、模型的建立、知识的应用的探讨,培养学生的分析、概括、抽象、推理、想象、判断等思维能力。
三、能力培养在教学中的具体落实
各种能力的培养是贯穿于整个高中物理教学中自始至终的任务,大到三年的教学,小到每节课,甚至再小到一个概念的建立、一道题的解答,都牵扯到能力培养问题。而每一环节中,又有具体的能力培养目标。因此,教师在教学中,要根据教材内容及大纲要求,明确每课时中能力培养目标,结合学生情况,认真备课,确定完成方案,选用适当的教学方法,因人因材施教,完成培养方案。
四、检验能力培养结果,完善能力培养措施
一、整体入手,全面安排,精心设计课堂结构
讲课时,我先从课题入手,让学生知道课文写的是狐狸和乌鸦之间的事,然后指名配乐朗读全文,其他学生带着“一件什么事”的问题一边听读课文,一边看老师演示投影。这样,学生从整体上把握内容,感知教材,理会课文大意。接着,我便按意义段进行品词析句,进一步理解课文内容和揭示寓意。讲第一自然段时,我进行了看图说话的训练,巧妙地达到了教学目的。打出投影后,提出问题:树的上面有什么?里面住着谁?树的下面有什么?里面有谁?它俩是什么关系?围绕这一系列问题,要求学生用几句意思连贯的话讲解图意。这样,一方面培养了学生的观察能力,一方面在课堂情境中训练了学生的看图说话的能力,为今后的看图写话打下了基矗。
二、分步讲读,局部探索,挖掘事情起因、发展、结果及各因素、环节的联系
第二、三自然段是故事的起因。教学第二自然段,教师提问:“乌鸦找到肉后为什么不自己先吃?为什么要站在窝旁?”指导学生按一定情节展开思路,正确捕捉与体会乌鸦显耀的心理。教学第三自然段,用投影打出第二幅画面后,提问:“这时树下谁出来了?他看见乌鸦叼着肉,有什么表现?”让学生展开想象的翅膀,看图说说狐狸的馋样,他心里会怎么想?这样,课堂教学突破了课本的局限,有机地弥补了教材的“空白处”,同时,训练了学生的听说能力。第四至七自然段是故事的经过,是全文的重点,我让学生自己读这几段的时候,用笔画出狐狸的话,数数有几次。学生一边读书,一边动手勾画,一边动脑思维,既培养了学生阅读、想象、动手的能力,又教给学生读书的方法,帮助他们形成一个好的学习习惯。狐狸第一次向乌鸦问好,乌鸦不作声。鉴于前文的基础,学生很快就得出结论:乌鸦找到肉是给自己的孩子吃的,一张嘴肉就会掉下去,所以它没张嘴。第二次,狐狸向乌鸦的孩子问好,乌鸦看了狐狸一眼。从“孩子好吗”、看了“一眼”两处学生进一步体会到狐狸的狡猾与乌鸦的动心。“乌鸦还是不作声”,这是为什么?学生得出结论:乌鸦知道嘴一张,肉就没了,就不能给孩子吃了。狐狸第三次赞美乌鸦。“乌鸦的羽毛真的漂亮吗?噪子真的好听吗?狐狸的话切合实际吗?它说的是什么话?”通过这些问题,学生已明白了狐狸的目的与用意。然后,我进一步引导学生,通过想象,说说乌鸦听了狐狸的话,心里感到怎样?使学生明白此时鸟鸦高兴到了极点,到了忘记一切的地步。这使得学生的想象能力得以发挥,表达能力得以锻炼。
至此,我适时引导学生分角色、带感情反复朗读这三次问话,学生的朗读就更到位了。
念好“基”字经
“基”是指基本口算。小学数学教学中的口算分为基本口算、一般口算和特殊口算三类。这三类口算以基本口算的内容为主,它是计算的基矗基本口算必须要求熟练,而熟练的程度是指达到“脱口而出”,其它两类口算只要求比较熟练或学会。因此,教学时要注意抓好如下几个方面:
1.直观表象助口算。
从运算形式看,小学低年级的口算是从直观感知过渡到表象的运算。如教学建立9+2的表象:先出示装有9个皮球的盒子,另外再准备2个皮球,让学生想一想,“应该怎样摆才能一眼就看出一共有几个皮球?”很快有学生说:“我从盒子外面的2个皮球中拿1个皮球放进盒子里,盒子里就有10个皮球,外面还有一个,一共11个。”我表扬了这个同学说得好,并说明这种方法叫做“凑十法”,即看到9就想到9和几凑成10。这样,表象建立了,口算的准确性也就有基础了。
2.理清算理助口算。
基本口算的教学,不在于单一的追求口算速度,而在于使学生理清算理,只有弄清了算理,才能有效地掌握口算的基本方法。因此,应重视抓好算理教学,例如教学8+5=13时,要从实际操作入手,让学生理解:8比10少2,求8与5之和,
应把8+5分成2和38+5
8与2组成1023
10加3得13。10
并画出口算8+5=13的思维过程图。在学生充分理解了算理的基础上,简缩思维过程,抽象出进位加法的法则:“看大数,分小数,凑成10,再加几。”最后,再引导学生想一想“5+8”怎样算。这样,学生理解了算理,亦就掌握了口算的基本方法。
3.说理训练助口算。
抓好说理训练,能使学生有效地掌握基本口算,培养学生思维的灵活性。例如教学20以内的退位减法,上课一开始先出示“13-8=?”,问学生“13-8等于几呢?”“等于5。”又问:“是怎样想出来的?”“做减法,想加法。”再鼓励学生:“能不能想出另外的口算方法呢?”在学生说出几种口算方法后,归纳出不同的退位减法,并要求学生就不同的方法加强说理训练,以提高口算的速度。
念好“教”字经
“教”就是教给学生口算方法和规律。
当学生都能熟练基本口算之后,就应转入拔高训练,即教给学生口算方法和规律:
(一)用“凑十法”口算。
根据式题的特征,应用定律和性质使运算数据“凑整”:
1.加数“凑整”。
如14+5+6=?启发学生:几个数相加,如果有几个数相加能凑成整十的数,可以调换加数的位置,把几个数相加。
2.运用减法性质“凑整”。
如50-13-7,启发学生说出思考过程,说出几种口算方法并通过比较,让学生总结出:从一个数里连续减去几个数,如果减数的和能凑成整十的数,可以把减数先加后再减。这种口算比较简便。
3.连乘中因数“凑整”。
如25×14×4,25与4的积是100,可直接口算出结果是140。
(二)运用“分解法”口算。
就是把题目中的某数“拆开”分别与另一个数运算,如25×32,原式变成25×4×8=10×8=80。
(三)运用一些速算技巧进行口算。
1.首同尾合10的两个两位数相乘的乘法速算。
即用其中一个十位上的数加1再乘以另一个数的十位数,所得积作两个数相乘积的百位、千位,再用两个数个位上数的积作两个数相乘的积的个位、十位。如:14×16=224(4×6=24作个位、十位、(1+1)×1=2作百位)。
2.头差1尾合10的两个两位数相乘的乘法速算。即用较大的因数的十位数的平方,减去它的个位数的平方。如:48×52=2500-4=2496。
3.采用“基准数”速算。
如623+595+602+600+588可选择600为基数,先把每个数与基准数的差累计起来,再加上基数与项数的积。
4.掌握一些运算规律。
例如,两个分母互质数且分子都为1的分数相减,可以把分母相乘的积作分母,把分母的差作分子;两个分母互质数且分子相同,可以把分母相乘的积作为分母,分母相减的差再乘以分子作分子,等等。
(四)熟记常用数据。
如:1.1~20各自然数的平方数;2.分母是2、4、5、8、10、16、20、25的最简分数的小数值,也就是这些分数与小数的互化;3.圆周率近似值314与一位数各自的积。
念好“练”字经
“练”是指口算要经常训练。口算能力的形成,要通过经常性的训练才能实现,且训练要多样化。
1.分散集中结合练。
例如,在“20以内进位加法和退位减法”基本口算训练中,先集中练“进”、“退”位的口算,然后分散练9加几、8加几……;11减几、12减几……,最后集中起来训练,引导学生整理出:“20以内进位加法表”和“20以内退位减法表。”
这样,通过集中———分散———再集中的反复性训练,使学生达到脱口而出的程度。
2.每堂课上安排练。
每节数学课教师视教学内容和学生实际,选择适当的时间,安排3~5分钟的口算练习,这样长期进行,持之以恒,能收到良好的效果。
创新教育是以培养人的创新意识、创新精神和创新能力为目的的教育,是素质教育的核心。创新教育具有:①前瞻性,即创新教育的立足点是面向21世纪,面向未来。重点是开发潜能,启迪心智,增强后劲。具体办法是要教给学生会走的能力,使学生具有终身学习的能力。②全面性,创新教育是面向全体学生和学生成长的每一个过程和方面。虽然不同学生创新意识的强弱和创新能力的大小不同,但每一个正常的学生都具有创新潜能,都能通过创新教育开发出来。③层次性,不同的学生智力水平的高低是有差异的,创新能力及发展层次也是有差异的。因此创新教育也具有不同的层次和方法。必须正确把握“讲深讲透”与“留有余地”以及“循序渐进”与“渗透跳跃”等的创新教育过程。④创新性,在发现问题、提出问题的过程中,学生的创新性表现在异中见同,同中见异,平中见奇。
二、培养学生创新能力的主要途径
1.创设情境,激发兴趣
兴趣是求知欲的外在表现,但它是促进学生思考、探索、创新、发展思维、激发主动学习的原动力。而学生的兴趣总是在他们的创造欲望得到充分满足时才能进入最佳状态。所以教师在教学中要善于创设良好的能激发学生兴趣的情境。
如,在化学的启蒙篇教学中,增设了《有趣的化学》专题。具体做法是把有关“化学史知识”、“著名科学家的故事”、“生活中的化学”、“化学与物质”等内容编成讲义,制成图片,部分内容则采用多媒体向学生展示。最后,通过“魔棒生烟”、“烧不坏的手帕”、“水上游龙”、“变色魔师”等十几个趣味化学实验的演示,把学生带入一个奇妙的化学世界里。由于化学启蒙篇的教学大大激活了学生学习化学的兴趣,使学生在整个初中化学的学习中保持了很高的学习积极性。
在初中化学“催化剂”概念的教学中,补做了一个实验:在两个石棉网上分别放两堆白砂糖,一份混少量香烟灰,一份不混香烟灰,分别用火柴点燃。结果,未混香烟灰的蔗糖不能燃烧;混有香烟灰的蔗糖很快燃烧起来。燃烧结束后,学生可观察到香烟灰依然存在。结合实验室用氯酸钾和二氧化锰混合加热制取氧气,其中二氧化锰只“催化”,本身没有转化为生成物。学生不难发现上述实验中香烟灰的作用,它是蔗糖燃烧的催化剂。虽然学生对蔗糖和香烟灰这两样物品比较熟悉,但对蔗糖在香烟灰催化下的燃烧却很新奇,一方面加深了对“催化剂”的认识,一方面引起了对“二氧化锰”以外的催化剂的浓厚兴趣。
在“氧气的制法和性质”教学结束后,让每一个学生准备一盒火柴。上课后先向学生介绍:火柴头是用红磷、氯酸钾和二氧化锰等混合制成,火柴盒侧面是硫磺和其他物质的混合物。接着让学生点燃一根火柴仔细观察,这时学生发现火柴被点燃时先冒白烟,还闻到一股刺激气味。结合已学过的氧气的性质和氧气的实验室制法,学生就能分析出火柴燃烧时发生如下化学反应:红磷燃烧;氯酸钾在二氧化锰催化下受热分解;硫磺燃烧;火柴梗燃烧。划火柴让学生既巩固了所学知识,又认识到生活中处处有化学,还能总结出红磷比硫磺易燃烧,硫磺比木条易燃烧。
2.巧妙置疑,培养创新
科学创造,贵在置疑,创新往往是从“置疑”开始。古人云:“学起于思,思起于疑”。著名的科学家爱因斯坦说:“提出一个问题,往往比解决一个问题更重要,因为解决一个问题,往往是一个数学技巧而已,而提出一个新问题,新的可能性,从新的角度看旧的问题,都要有创造性的想象力而标志着科学的进步。”因此,教师在教学中要鼓励学生善疑多问,发现问题,解决问题。同时还要多创设质疑情境。
学完“燃烧”后,可让学生思考下列问题:
①生煤炉的时候,为什么先要用纸片引燃木柴,再用木柴的火焰使煤发火?
②你能说出可燃、自燃、助燃三者的区别和联系吗?
③有些物质的燃烧有火焰,有些物质的燃烧却没有火焰。火焰是怎样形成的?
④为什么内焰亮,温度却低,外焰暗,但温度高。火焰的亮度是怎样产生的?
⑤想一想,可做哪些实验来证明火焰的外焰温度最高?
由于上述题目学生根据已有知识寻找全部答案有一定困难,就会产生较多疑问。这时教师要鼓励学生大胆提问,对问题展开分析。给学生提供蜡烛、纸片、玻璃管、火柴等材料,并向学生介绍法拉第表演的蜡烛实验。引导学生从实验中寻找问题的答案。
以上问题的解决会让学生认识到,学习知识不仅要知其然,还要知其所以然。
联想是与表象的相似因素有关,由某一事物想到另一事物的心理过程。想象是人脑对已有表象进行加工、改造形成新的形象,或根据语言文字的描述形成有关事物的形象。前者是创造性想象,后者是再造性想象。联想和想象都是形象思维。
形象思维是人脑运用形象(表象)进行的思维。表象是形象思维的元素,形象思维本质上就是表象的运动变化和改造。表象的运动变化和改造可分为三个层次。
第一个层次:分解、组合。它是表象活动的开始,是形象思维的基本形式。如教学义务教材第一册拼组图形,让学生从所给的图形中,剪出基本图形长方形、正方形、三角形、圆,再把这些基本图形拼成教材上的蝴蝶、帆船、汽车、小人图。这里“剪”是表象的分解,“拼”是表象的组合。我们可借助分解与组合的方法,揭示事物的内在联系和规律。而表象的丰富性,分解、组合的多样性,正是形象思维丰富和灵活的基础。
第二个层次:类比、联想。它是形象思维展开的形式,和表象的分解组合紧密相联。自然界的事物在其形态结构、运动方式诸方面存在着大量的相似之处。而类比就是运用事物的相似性比较其异同,抓住事物的特征和本质属性的思维方法。联想是类比的发展。如学生掌握了平行四边形的特征后,通过联想发现长方形和正方形可以看成特殊的平行四边形,而正方形又是特殊的长方形。联想时,学生在头脑中要找出上述几种图形的联系与区别,这实质上就是先利用表象进行分解,然后再利用表象的组合,把分解出来的异同点进行综合,找出它们的共同特征和本质属性。
联想一般可分为类似联想、接近联想、对比联想三种。类似联想是因事物的外部特征或性质类似,由一事物而想起另一事物。接近联想是由一事物想起空间上或时间上与之相接近的事物。对比联想是由某一事物的感知或回忆引起和它具有相反特点的事物。
第三个层次:想象。它是形象思维的高级形式,是思维的一种升华。想象综合了分解、组合、类比、联想等思维方法,对表象进行加工改造。
二、联想和想象能力的培养
(一)联想能力的培养
联想是发散式的思维,运用联想可以增强记忆,唤起学生对旧知的回忆,沟通知识间的联系,提供解决问题的线索,培养学生思维的敏捷性与灵活性。
1.引发类似联想,促进知识的迁移。旧知往往是学习新知的原型和基础,我们可以抓住契机引发类似联想,促进知识的迁移。如教学现行教材六年制第十册分数的基本性质时,通过图形的直观感知,得出:3/4=6/8=9/12,再观察分子、分母的变化情况,学生逐步归纳出分数的基本性质,但往往把“0除外”丢了。这时可以及时启发学生从分数与除法关系的原型中展开联想,发现分母相当于除法中的除数,分数的分子、分母同乘以(或除以)相同的数,必须补上“0除外”,否则这一性质不能成立,从而使学生深刻地理解了分数的基本性质。
2.诱导接近联想,提供解决问题的途径。如义务教材五年制第八册梯形面积的计算,是在学生学会平行四边形、三角形面积计算的基础上进行教学的。因此,可以引导学生联想推导三角形面积公式的方法,让学生自己把梯形转化成已经学过的平行四边形来计算它的面积,总结出梯形面积计算公式。
3.培养对比联想,训练逆向思维。有些教材内容本身具有可逆性质,如加法与减法、乘法与除法的相互关系等。教学时分析知识的可逆结构,实际上就是为学生进行对比联想打基础。
如教学乘法分配律,当学生掌握了(5+3)×4=5×4+3×4时,不仅让学生练习(5+3)×4=_×_+_×_;9×(4+6)=_×_+9×_。还可让学生填下面的方框。
5×4+3×4=(5+3)×;
5×4+3×4=×(+)或者设计趣味练习:
×(+)=_×_+_×_;×+×=(_+_)×_。
思维的灵活性与可逆联想有着密切的关系。学生掌握了知识的可逆性,再经过训练,思考问题时,不仅能正向思维,而且会逆向思维。但必须注意,有的知识逆推后,答案不止一个,有的知识不可以逆推,即不存在可逆性。
(二)想象能力的培养
思维过程有了想象的参与,智力才能得到发展。要培养学生的创造性思维,离开想象不可能取得成效。正如伟大的科学家爱因斯坦所说的:“想象力比知识更重要,因为知识是有限的,而想象力概括着世界上的一切,推动着进步,并且是知识进化的源泉。”
1.在知识的发生、形成过程中,培养学生的想象力。例如,在认识直线时,先让学生认识线段,形成线段的概念,建立线段是直的、有两个端点、是有限长的表象;然后把线段的两端向相反方向延长,引导学生用“直”的表象和延长的动态表象,去想象这条直线穿越空间,没有尽头,帮助学生建立直线没有端点、是无限长的表象,形成直线的概念。
2.在知识的发展、应用过程中,训练学生的想象力。有位教师教学分数意义时,在学生理解了分数的意义后,要学生在下面的正方形中画出表示分数3/4的阴影部分,并标出它的分数单位,学生画出了如下七种图形:
(附图{图})
画图过程中学生应用分数、正方形概念的同时,也加深了对分数意义的理解,发挥了想象力。
3.在探索解题思路的过程中,发展学生的想象力。美国数学家斯蒂恩说:“如果一个特定的问题可以被转化为一个图形,那么,思想就整体地把握了问题,并且能创造性地思索问题的解法。”当学生解题思路受阻时,我们引导学生用图解法寻求解题途径,这实际上就是让学生运用再造想象,创造性地探索问题的解法。
如义务教材五年制第九册的一道题“有两袋大米,第二袋的重量是第一袋的4/5。如果从第一袋中拿出4千克放入第二袋,两袋的重量相等。这两袋大米各重多少千克?”学生往往错误地认为第一袋与第二袋相差4千克。如果我们引导学生运用再造想象,根据题意画出线段图,难点就会迎刃而解。
(附图{图})
通过线段图可明显地看出,第一袋比第二袋多4×2千克,相当于第一袋的(1-4/5),求第一袋大米的重量可列式为:4×2÷(1-4/5)。
4.在故设障碍的辨析中,激活想象力。为了促进想象能力的发展,教学中设计一些干扰性练习,让学生在扫除障碍中,透过现象看本质,保持正确认识。
有位老师出了这样一道选择题:如长方形图中,甲图的周长(大于、小于、等于)乙图的周长。学生一般想象:面积大的周长大,面积小的周长小。图中甲、乙面积大小的图景和周长大小的图景不一致,干扰了学生对过去形成的表象的认识。通过分析:因为长方形对边相等,曲线是甲、乙两个图的公共边,所以,甲、乙两图的周长相等。这样修正了学生原来的错误想象。通过正、反辨析,使学生吃一堑长一智,再造想象和创造性想象能力都得到了提高。
(附图{图})
(三)需要重视的几个问题
1.引导学生正确地进行观察。要培养学生的想象和联想能力,首先要提高观察能力。教给学生科学的观察方法,结合教学内容进行有效地观察训练。要求学生观察时做到四要:一要认真细致,二要有序有向,三要全面深刻,四要有静有动。
2.丰富表象积累,培养形象记忆。形象记忆是把外界信息转化成记忆可以接受的形象编码。没有形象记忆,就没有表象的积累,而表象的数量和质量决定着联想和想象的水平。因此,在基础知识的教学中,要让学生动用多种感官,充分感知,增加形象信息量的储存,建立完整、清晰、丰富的表象。如演示时伴有醒目板书,操作后让学生复述,对学过的图形要求学生默画等,都是培养形象记忆的有效手段。
3.丰富语言,发展抽象思维。联想和想象都需要思维和语言的配合,同时也受其制约。有了语言与抽象思维的参与调节,学生的联想才会更丰富,想象的构思才能更广阔,更具有逻辑性。因此,要十分重视学生数学语言的培养和训练,做到抽象思维和形象思维互助互补。